Lietuvos BMW Klubas

Kas yra katalizatorius?
Nuo 1975 m. JAV ir Japonijoje, šiek tiek vėliau ir Europoje imta rūpintis, kad būtų kuo plačiau naudojami katalizatoriai. Daugumoje šalių katalizatorių privalo turėti kiekvienas naujas lengvasis automobilis. Šiandien katalizatorius tapo nebeatsiejama automobilio dalimi. Tai kas gi yra tas katalizatorius?
Lengvojo automobilio vidaus degimo variklis, kurio darbinis tūris 1500 cm³, per valandą išskiria apie 150 kubinių metrų deginių. Šie deginiai daro didelę ekologinę žalą aplinkai, tuo pačiu ir žmogaus sveikatai. Todėl mokslininkai metė dideles pastangas, kad išmetamųjų dujų poveikis aplinkai būtų kuo mažesnis. Taip gimė įrenginys, mums žinomas kaip katalizinis konverteris arba tiesiog katalizatorius.
Išmetamųjų dujų sudėtis
Kad būtų aiškiau suprasti katalizatoriaus veikimą, panagrinėkime, kokie junginiai sudaro automobilio išmetamąsias dujas?
Pirmiausia, norint pasiekti kuo mažesnį išmetamųjų dujų toksiškumą, turi būti tiksliai apskaičiuotas kuro mišinio komponentų santykis, reikalingas degimo reakcijai išgauti. Benzininiam varikliui teorinis oro-benzino santykis yra 14.7 : 1, tai reiškia, norint sudeginti 1 kg benzino, turi būti patiekta 14.7 kg oro. Realus santykis truputį skiriasi nuo teorinio, priklausomai nuo daug faktorių, pradedant variklio kuro sistemos sureguliavimu, baigiant vairavimo ypatumais. Oro-benzino mišinys, santykiu 14.7 : 1 va­di­namas idealiu mišiniu. Kai šis santykis didesnis, mišinys vadinamas liesu mišiniu, o kai mažesnis – riebiu.
Pagrindiniai išmetamųjų dujų komponentai yra šie:
Azotas (N2). Oro sudėtyje yra 78% azoto dujų. Didesnė jų dalis tiesiog prateka pro variklį, chemiškai nereaguodama.
Anglies dioksidas (CO2). Netoksiškas degimo produktas, tačiau neigiamai veikia atmosferą (sukelia "šiltnamio efektą")
Vandens garai (H2O). Ekologiškai nekenksmingas degimo produktas. Dalis garų gali patekti su tiekiamu oru.
Anglies monoksidas (CO). Nuodingas, bespalvis ir bekvapis degimo produktas.
Angliavandeniliai (CH). Nepastovūs organiniai junginiai, kurie yra nekokybiškai sudegusio kuro rezultatas. Atmosferoje, veikiami saulės angliavandeniliai reaguoja su azoto oksidais, sudarydami pagrindinį smogo komponentą – ozoną (O3).
Azoto oksidai (NOx). Smogo ir rūgščių lietų komponentai. Erzina kvėpavimo takų gleivinę.
Pirmieji trys – nepavojingi arba nedidelę žalą sukeliantys komponentai. Paskutiniai – itin pavojingi žmogui ir aplinkai. Katalizatoriaus paskirtis – skaidyti šiuos komponentus į mažiau kenkiančius aplinkai.
Cheminiai procesai katalizatoriuje
Kaip jau minėta, 1500 cm³ darbinio tūrio variklis per valandą išskiria apie 150 kubinių metrų deginių. Kad per tą patį laiką katalizatorius galėtų perdirbti tokį kiekį dujų, jo darbinio paviršiaus plotas turėtų prilygti futbolo aikštei. Todėl katalizatorių darbinė dalis yra smulkiai akyta, korio pavidalo – taip į mažą tūrį sutalpinama didelį paviršiaus plotą turinti aktyvioji medžiaga.
Akyta korio pavidalo darbinė dalis Dauguma modernių automobilių aprūpinti trijų dalių katalizatoriais. Kiekviena iš šių dalių redukuoja po vieną išmetamųjų dujų komponentą: anglies monoksidą, angliavandenilius ir azoto oksidus. Katalizatoriai būna dviejų rūšių: redukciniai ir oksidaciniai. Abiejų rūšių aktyvioji medžiaga yra keraminė, padengta kelių atomų storio katalizinių savybių turinčio metalo (platinos, rodžio ar paladžio) sluoksniu.
Redukcinė katalizė. Tai pirmoji katalizavimo stadija. Aktyvios medžiagos – platina ir rodis. Redukuojami azoto oksidai. Kai NO arba NO2 molekulė kontaktuoja su aktyviąja medžiaga, ji atskiria ir sulaiko azoto atomą, išlaisvindama deguonį. Azoto atomai tarpusavyje reaguoja, jungdamiesi į azoto molekulę:
2NO → N2 + O2
2NO2 → N2 + 2O2
Oksidacinė katalizė. Tai antroji katalizavimo stadija. Jos metu nesudegę angliavandeniliai ir anglies monoksidas oksiduojami platinos ir paladžio pagalba, pvz:
2CO + O2 → 2CO2
Proceso kontrolė
Šiuolaikiniuose katalizatoriuose veikia cheminė kontrolės sistema. Katalizatoriaus korpuse montuojamas taip vadinamas lambda zondas, kuris matuoja deguonies kiekį išmetamosiose dujose. Duomenys iš zondo siunčiami į elektroninį variklio valdymo bloką (ECU). Pagal gautus duomenis valdymo blokas reguliuoja degiojo mišinio kuro-oro santykį, taip užtikrindamas geresnį kuro sudegimą ir oksidavimui reikalingo deguonies tiekimą katalizatoriui.
Katalizatorius atlieka didelį vaidmenį išmetamųjų dujų perdirbimo procese, tačiau reikia žinoti, kad cheminiai procesai gali veikti tik esant tam tikrai temperatūrai. Per žema temperatūra katalizatorių paverčia nereikalingu brangiu balastu, o per aukšta – gali gerokai sutrumpinti katalizatoriaus tarnavimo laiką. Todėl svarbu tinkamai parinkti katalizatoriaus montavimo vietą. Katalizatorius montuojamas arti variklio, paprastai ties vairuotojo sėdyne. Ši vieta užtikrina pakankamą išmetamųjų dujų temperatūrą ir apsaugo nuo perkaitimo.
Esant šaltam varikliui, katalizatorius nepradeda dirbti iš karto. Turi praeiti laiko, kol išmetimo sistema pakankamai įkaista. Inžinieriai kuria elektrinius katalizatorių kaitinimo elementus, tačiau nuo 12 V baterijos maitinami elementai kaista kelias minutes, kol katalizatorius pasiekia darbinę temperatūrą. Perspektyvinius aukštavolčius kaitintuvus turi tik konceptiniai ateities hibridiniai modeliai.
Teigiami ir neigiami aspektai
Pats teigiamiausias dalykas yra tai, del ko katalizatorius sukurtas – kenksmingų dujų kiekio mažinimas, tuo pačiu aplinkos ir žmogaus sveikatos apsauga. Kitas teigiamas dalykas – katalizatoriui nereikia jokio techninio aptarnavimo. Jis gerai atlieka savo darbą, kol automobilis nuvažiuoja apie 100 tūkst. km. Vėliau katalizatorius keičiamas.
Pagrindinis minusas – kaina. Katalizatoriui pagaminti reikia itin brangių ir retų metalų, tokių kaip platina, paladis, rodis, todėl katalizatorių kaina skaičiuojama tūkstančiais litų. Dar vienas neigiamas dalykas – galios sumažėjimas. Taip yra todėl, kad deginiai, eidami per katalizatorių, turi įveikti tam tikrą pasipriešinimą, dėl to šiek tiek mažiau variklio galios atitenka ratams. Degalų sąnaudos padidėja 3-5 procentais. Ir paskutinis dalykas yra tas, kad automobiliams su katalizatoriais tinka tik bešvinis kuras. Švino priedai katalizatoriuje iššaukia nepageidautinas reakcijas, kurių padariniai užkemša ir nepataisomai sugadina katalizatorių.

ačiū buvo idomu skaityti

Ar girdejot nauja mada apie katalizatoriu ispjovimus ir supirkinejimus? Aceit kaina priklauso nuo svorio, man dabar neramu, varysiu i servisa, o ten, smaukst, ir isims dar

kazkaip viskas nesutampa...cia rasoma kad tai lb blogai gamtai, bet kai turejau golfa mk3, tai iskart issipjoviau katalizatoriu...nuvariau technikine ir nei puses zodzio apie ismetamas dujas nepasake...tuo labiau dbr apie 202Lt/kg gryno katalizatoriaus turinio duoda

Babkes menkos, o masinai apipjaustymai visokie ne i nauda

tai perspek servizistus.. man is astros ispjove viena karta nelabai smagu buvoo.. nu bet remontas nedaug kainavo nes bapkiu uz tai nesumokejau gaidziam..

jei butum mataves ismetamu duju sudeti su katalizatorium ir paskui be jo, butum pastebejes, kad cia viskas sutampa. O tavo guolis apziura praejo todel, kad pas mus normos dideles, nes kitaip didesne dalis lietuvos autoparko apziuros nepraeitu.

na ir kas...svarbu praeina...o ir pinigai kisenes nedrasko...

nu zinai, pvz ant 325 stovi du katalizatoriai, uz juos tikrai butu galima kazkiek lt gauti, bet man butu zapadlo juos parduoti, kad ir uz 400 lt, kai nauja geros firmos dusles dalis su katalizatoriais kainuoja ~1000 $

tai kad pas tave ner ka ten pjaut gal ant kokio 100lt prikrapshtisi.

kad ten jau pas tave uzkimstas jis ,,skaitei ?kaip rase 100000 ir keiciamas yra ,:D tai kad ispjausi tai dar naudos gausi,ir auto vaziuos astriau.

niekas ten pas mane neuzsikimse. O del vaziavimo astrumo, tai kaip tik ispjovus galima gauti priesinga efekta.

Na ir uzsikis tavo katalizatoriai ir tu nori pasakyt kad pirksi naujus ir juos statysi As manau kad ne Desi rezonatortius (nu gal pasiseks ir rasi srotuose dar normalius ) Tai kodel gi dabar zmogui neuzsidirbti kol dar katalizas neuzsikises ir uz ji dar galima kazka gaut nes vistiek ateityje daugelis is musu ju nauju tikrai nepirks ir nedes

nieko zmones, kol kas vazinejam dauguma is musu senom geldom. atgyvens jos savo, ismesim lauk - pirksim naujesnes. o jau naujesnese katalizatoriu taip paprastai nebepapjaustysi, daigumoj is ju stovi po 2 liambdas, viena pries katalizatoriu, kita uz. antra matuoja ismetamas dujas, ziuri kaip isvalo deginius katalizatorius. vat tada visi tvarkingai KEISIM senus katalizatorius i naujus..
beje Rytisss, 1000dol katalizatoriui naujam, manau cia dar lb pigiai. pamenu vw polo KEITEM katalizatoriu, tai neoriginalus, kainavo apie 3000lt... ir cia polo, o 325 manau gerokai brangiau butu.. nors tai buvo pries pora metu, tai gal atpigo jau..


nor jau dabar iz kazko esu girdejes, kad yra kazkokie jau universalus katalizatoriai, keliu variantu (matyt gal pagal galinguma ar darbini turi skirsto), tai sake mazdaug po 1000lt kainuoja, bet tiksliai nzn, girdejau ir tiek, nieko konkretaus

kai uzzsikis, tada ir ziuresim. Bet as niekada nesuprasiu tu, kurie tik nusipirke masina nuvaro pas liaudies meistrus ispjauti katalizatoriu.